厚度僅有5微米,,相當(dāng)于一張普通打印紙的一半,。這些看起來稀松平常的白色“塑料布”,,便是鋰電池隔膜,,它能使正,、負(fù)極分隔開來,,防止兩極接觸而短路,,對(duì)于鋰電池的重要性堪比瓣膜之于人體心臟,。
從手機(jī),、電腦再到新能源汽車,,鋰電池早已與我們的生活息息相關(guān),而隔膜曾一度是我國(guó)鋰電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最后一塊“短板”,。近年來,,從10微米以上到5微米,我國(guó)自主研發(fā)的鋰電池隔膜越來越薄,,穩(wěn)定性和安全性越來越高,,相關(guān)技術(shù)打破國(guó)外壟斷,不僅實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化,,還處于領(lǐng)先地位,。
位于山東滕州的中材鋰膜有限公司(下稱“中材鋰膜”)車間物流區(qū),11臺(tái)機(jī)器人物流車沿著地上的黃色軌道,,載著一卷卷標(biāo)有型號(hào),、數(shù)字條碼的鋰電池隔膜,經(jīng)過接貨,、送貨,、檢查、再加工的工序后,,送至全自動(dòng)立體倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù),。
為破解高端隔膜長(zhǎng)期依賴進(jìn)口的局面,近年來中材鋰膜母公司中材科技依托旗下南京玻璃纖維研究設(shè)計(jì)院有限公司等技術(shù)團(tuán)隊(duì),啟動(dòng)鋰膜研究開發(fā),,選擇了代表全球最高技術(shù)水平,、開發(fā)難度最大的濕法雙向同步拉伸工藝技術(shù)方向。
記者了解到,,鋰電池隔膜主要通過干法拉伸和濕法拉伸兩種不同工藝制備而成,。所謂濕法雙向同步拉伸工藝,是指將膜片在縱橫向同時(shí)進(jìn)行拉伸,,讓隔膜上的微孔接近圓形,。與雙向異步拉伸相比,由于減少了單獨(dú)縱向拉伸這一步,,可以讓隔膜的孔徑大小更均勻,。在厚度上,干法拉伸的隔膜厚度在10微米以上,,而濕法雙向同步拉伸可以讓隔膜厚度達(dá)到5微米,。隔膜越薄,電池能量密度越高,,穩(wěn)定性越高。
“經(jīng)過不斷攻關(guān),,連續(xù)突破生產(chǎn)線橫拉,、一次熱處理、二次熱處理等多道難題,,最終取得技術(shù)突破,。” 中材鋰膜黨委書記,、董事長(zhǎng)白耀宗說,,2017年8月30日,中材鋰膜“年產(chǎn)2.4億平方米鋰電池隔膜建設(shè)項(xiàng)目”首條生產(chǎn)線在山東滕州投產(chǎn),,標(biāo)志著在相關(guān)領(lǐng)域打破國(guó)外壟斷,,不僅實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化,還處于領(lǐng)先地位,。
鋰電池隔膜拉伸技術(shù)取得了突破,,但又在設(shè)備上“卡了殼”。
中材鋰膜多位研發(fā)人員在接受《經(jīng)濟(jì)參考報(bào)》記者采訪時(shí)回憶道,,當(dāng)時(shí),,國(guó)內(nèi)選用進(jìn)口設(shè)備的濕法鋰膜生產(chǎn)廠家多采用的是日本生產(chǎn)線,其裝備體系較為成熟,,但存在技術(shù)壁壘較高,、交貨周期長(zhǎng)、不能定制化等不利因素?;诖饲凹夹g(shù)研發(fā)時(shí)的經(jīng)驗(yàn),,科研團(tuán)隊(duì)有很多想法希望在新的生產(chǎn)線上體現(xiàn)出來。如果選擇國(guó)外生產(chǎn)設(shè)備,,就始終處于跟在別人后面的現(xiàn)象,,無(wú)法真正跑贏對(duì)手。
“是跟在人家后面走,,還是從無(wú)到有,,研發(fā)新的生產(chǎn)設(shè)備?”答案是“為國(guó)產(chǎn)技術(shù)爭(zhēng)口氣”,。
據(jù)白耀宗介紹,,企業(yè)選擇了與設(shè)備供應(yīng)商協(xié)同創(chuàng)新開發(fā)的合作路線。在中國(guó)建材集團(tuán)的全力支持下,,最終生產(chǎn)設(shè)備也逐步實(shí)現(xiàn)自主可控,,確保隔膜生產(chǎn)不再受制于人。
如今,,走進(jìn)中材鋰膜滕州基地內(nèi)的生產(chǎn)車間,,可以看到不少區(qū)域都實(shí)現(xiàn)了無(wú)人化生產(chǎn),僅有幾名工作人員在中控室的屏幕前控制生產(chǎn)線的運(yùn)轉(zhuǎn),。在質(zhì)量控制車間,,工人們?cè)诰軆x器上有條不紊地進(jìn)行著檢驗(yàn)工序。
“企業(yè)非常注重對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的把控,,在質(zhì)量策劃,、質(zhì)量控制、體系管理三個(gè)模塊對(duì)產(chǎn)品從生產(chǎn)到應(yīng)用進(jìn)行保障,,目前主線A品率能穩(wěn)定在90%左右,,得到了多家客戶的認(rèn)可?!敝胁匿嚹げ牧祥_發(fā)工程師董秋春告訴記者,。
值得注意的是,通過每卷鋰膜上的條碼,,可以追溯到每卷鋰膜的質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果,,并隨時(shí)在立體庫(kù)中調(diào)出、選用,?!斑@是全國(guó)隔膜行業(yè)內(nèi)為數(shù)不多的智能物流設(shè)備及自動(dòng)化控制立庫(kù)?!倍锎赫f,,依托持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新,,中材鋰膜的三期廠房,已實(shí)現(xiàn)高度智能化,、信息化,。
記者了解到,中材鋰膜目前已在山東滕州,、湖南常德,、湖南寧鄉(xiāng)、內(nèi)蒙古呼和浩特,、江蘇南京,、江西萍鄉(xiāng)、四川宜賓等地建設(shè)了生產(chǎn)基地,,產(chǎn)能規(guī)模位居行業(yè)前列,。
工信部日前公布的數(shù)據(jù)顯示,去年,,我國(guó)鋰電年總產(chǎn)值首次突破萬(wàn)億元,,超過1.2萬(wàn)億元。據(jù)相關(guān)研究機(jī)構(gòu)測(cè)算,,未來五年,,新能源汽車銷量復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到50%以上,對(duì)鋰電池的需求同樣快速增長(zhǎng),。2023年鋰電池隔膜的需求量將達(dá)到100億平方米以上,,2025年將達(dá)到250億平方米以上。
“中材鋰膜正搶抓鋰電發(fā)展的機(jī)遇,,目前企業(yè)在滿負(fù)荷生產(chǎn),產(chǎn)品已經(jīng)供不應(yīng)求,?!敝胁匿嚹ぎa(chǎn)品工程師吳奇陽(yáng)說,2019年中材鋰膜月供貨量約為兩千萬(wàn)平方米,,如今月供貨量已超過一億平方米,。
“‘十四五’期間,企業(yè)規(guī)劃產(chǎn)能力爭(zhēng)達(dá)到70億平方米,,向全球鋰膜行業(yè)頭部企業(yè)目標(biāo)持續(xù)前進(jìn),。”白耀宗說,。(記者 邵魯文 王璐)